February 12th, 2017

July 2016

А что если учить школьников одновременно ПЛИС-ам и микроконтроллерам? Шарики за ролики не заедут?

В последние семь лет ко мне неоднократно обращались преподаватели детских кружков с вопросом, что бы такое придумать для детей в области электроники, чтобы было 1) интересно 2) конвертировалось бы в будущую специальность и 3) давало бы что-нибудь качественно другое, чем уже устоявшиеся среди преподавателей лего-ардуины-и-разберри-паи.

Подход, который я хотел бы предложить в этой заметке - это конструирование устройств на основе макентной платы, используя примитивы разных уровней абстракции. Прежде чем описать суть предложения, я приведу аналогию. Допустим, нам нужно исследовать местность между городом A и городом B. Из A в B можно проехать на автомашине, рассматривая окрестности дороги. Но еще лучше - проехать не только на автомашине, но и потом проплыть тот же маршрут на подводной лодке, пролететь его на самолете, походить в некоторых местах пешком, а также прорубить кусок шахты на участке между городами на проходческом комбайне. По ходу дела ученик получит не только опыт вождения автомобиля, но и представление о структуре недр, морской экосистеме, нравах жителей и общей карте местности.



Теперь суть предложения. Ученик за несколько дней выполняет серию простых электронных проектов, которые имеют сходную функциональность, но используют в качестве строительных кубиков разные объекты, в том числе:

1. Микросхемы малой степени интеграции, по несколько логических элементов в каждой
2. Программируемые логические интегральные схемы, десятки тысяч ячеек с изменяемой логической функцией
3. Микроконтроллеры
4. Встраиваемые процессоры

В качестве базового пособия для таких упражнений используются избранные места из популярного учебника Харрис & Харрис, доступного на русском языке, в том числе в виде официально бесплатной электронной версии ( https://habrahabr.ru/post/306982/ ). В бумажном виде эту книжку можно заказать здесь и здесь:



Замечу, что (3) перекрывается по тематике с ардуинами, а (4) - с расберри пай. (1) уже вводилось в истории для обучения школьников, но имеет ограниченную полезность без соединения с другими уровнями через (2). Именно (2) и сравнение (1)-(2)-(3) отличает это предложение от уже используемых. Все четыре типа кубика могут монтироваться на одну и ту же монтажную плату, но имеют разную разную природу, требующую разные методы для работы с ними.

Collapse )

Что вы думаете?

Согласен
6(35.3%)
Согласен, но перед логическими элементами я бы ввел и дискретные элементы — транзисторы итд
4(23.5%)
В целом согласен, но встроенный Linux — это имхо излишество
1(5.9%)
Я против, лучше пусть строго учатся Ардуино, добавляя датчики и актуаторы
0(0.0%)
Я против, лучше пусть строго учатся Raspberry Pi и Питону, добавляя датчики и актуаторы
0(0.0%)
Я против, Лего — необходимо и достаточно
0(0.0%)
Я не понимаю, чет так уж принципиально отличается программирование микроконтроллеров и ПЛИС
1(5.9%)
А не приведут ли данные увлечения к тому, что школьник не прочитает Анну Каренину и получит 2 по ЕГЭ?
1(5.9%)
У меня альтернативное предложение (написать в комментариях)
4(23.5%)